引 文
市政管网工程在城市建设工作中,对扩大地下空间的合理利用的重要角色所承担着 ,其属性是地下的一种隐形工程 ,可以使城市的多元化需求满足 ,从而提升 人们 的生活品质 。为 了为人们未来 的生活创造更好 的条件 和环境 ,又 不对人们 当下的生活造成 不 良影响 ,非开挖技术应运而生 。
1 非开挖技术的概述
非开挖技术是指在对非开挖方 式采用使管 道敷设 或修理完成 的一种 技术 ,我 国的非开挖技术起步比较晚,但因其对许多开挖技术无法比拟的优点所具备,所以其也很快在市政管网工程的各项工作中被广泛应用。非开挖技术大致可以分非开挖施工和非开挖修复。在施工过程中,一般会采用定向、导向钻进的手段 ,在入口和出口挖 开一个极小的口子或利用检查井 ,完成对地下管道或是管线的铺设、更换、修复等工作 ,这种技术最大的优势就是在施工过程中对地面的影响非常小。日常的市政管道非开挖修复方法一般分为整体非开挖修复和局部非开挖修复,非开挖技术不受交通条件的限制,基本上来说只要设施设备和地理环境符合要求 ,都可以将这一技术运用到市政管网工程中,而越来越多的新材料的合成 、新技术的开发 ,也昭示着非开挖技术有着光明的发展前景 。
2 在市政管网修复工作中使用非开挖技术的利与弊
2.1 在市政管网修复工作中使用非开挖技术的优势
综合成本较低 :在施工成本和劳动力两方面非开挖技术都一定程度上使成本节约了。非开挖技术的机械位于地面上,对工作井和接收井无须设置 ,更不需要开发方投入成本 去扩大地面工作面 ,所需要配 备的施工人员也更加精 简化 ,最大限度地避免 了拆迁麻 烦和对环境 的破坏 ,减少了工程 的额 外投 资,从源头为工程 的建设解 决了综合成本 。较 小的负 面影 响:非开挖技 术的施工 既对路面正常 的交通运行 不影响 ,也不会 影 响城市 的生态环境 ,更不需要为原住居民房屋拆迁的协商 问题发愁 ,在 施 工过程 中相对 于明挖技术来 说也不会 引起 人们 的反感 。采用液压 设 备,噪声低 ,符合环保要求 ,减少 了扰 民因素,社会效益 明显提高;施工周 期短 :非开挖钻孔技术 的施工速度快 ,施工工期短 ,管道修 复工作更有效 率,完成之后很快 就能投入使用 。占地面积小 :由于非开挖技术不需要大 型机械在地 面上工作 ,也 没有明挖技 术挖 出来 的土没有 位置堆 放的 困 扰,因此大大缩减了工程的地上工作面。
2.2 在市政管网工程的建设过程 中非开挖技术存在的问题
由于该技术还是一项新兴技术,在很多细节问题上把握还不到位 ,国家也对统一的施工规范和准则尚未制定,对可遵循的各种非开挖施工规范缺少 无法保证施工质量 ,因此在管理和技术改良方面 都还有待加强。
3 非开挖技术在市政管网修复中的应用
3.1管道的非开挖修复技术工艺
3.1.1软管内衬法修复技术软管内衬法 ,也称原始固化法 (CIPP),是目前最常用的管道整体修复工艺,目前国际上大概 90%左右的整体非开挖修复均采用此种修复工 艺进行 ,其一般采用翻转或拖拉的方式将填充了树脂的内衬软管放入待修复管道内,通过热固化或紫外固化的方式 ,在修复管道内内衬一根新的管道的修复方式 ,其根据原管道的损坏情况 ,可设计为半独立结构修复和独立结构修复 ,其能够修复大部分的管道缺陷,修复后结构稳定 ,可满足 管道的长时间使用 。局部修复工艺主要针对管道内大部分结构良好 ,仅存在局部缺陷的管道情况所采用的修复工艺 ,其 一般为在缺陷处环装装贴复合材料、止水橡胶 、树脂型材等来达到 管道 局部修复的 目的, 是管道整体修复的一个很好的补充 。
3.1.2 U型内衬 HDPE管修复技术
u型内衬 HDPE管修 复技术通常也称为紧密结合内衬法 ,其原理是采用外径比旧管道内径略小的HDPE管 ,通过变形设备将HDPE管压成 u型并暂时捆绑以使其直径减小 ,通过牵 引机将 HDPE管 穿入 旧管道, 然后利用水压或气 (汽)压与通软体球将其打开 并恢 复到原来的直径,使HDPE管涨贴到 旧管道的内壁上 ,与旧管道紧密的配合,形成 HDPE管的 防腐性能与原管道 的机械性 能合二 为一的一种“管中管”复合 结构 。该技 术 因其 具备卫生性 能良好 、过流断面损 失小、变形适用 范围大 以及 可长 距离修复等优点,已广 泛应用 于给排水等相关管网修复工作。
3.1_3 短管 内衬法修复技 术 短管内衬法就是将短管在现场一边焊接一边拖入旧管道 内,最后将 新旧管道之间的间隙注浆填满 ,这种修复方法通常在水流量较低的情况 下适用 此方法在我 国应用 比较早,费用 相对 比较低 ,但 由于管道修复后 断面损失比较大,目前逐渐被新工艺所替代。 3.1A 碎 (裂 )管法修复技 术 碎 (裂)管法是采用碎 (裂)管设备从 内部破碎或割裂 旧管道,将旧管 道碎片挤入周围土体形成管孔 ,并 同步拉入新管道 (同口径或 更大 口径) 的管道更新 方法。此类修 复技 术可适用于 陶瓷、不加筋混凝 土、石棉 水 泥、塑料或铸铁 管的旧管道更新 ,适用管径范围为 75~2000mm。
3.1.5 螺旋缠绕法修复技 术 螺旋缠绕法修 复技术主要是通过 螺旋缠绕 的方法在旧管道内部将带状型材通 过压制卡口断前进形成新的管道 。管道可在通水的情 况 (3O%以下)作业 ,采用该技术 修复后 的管 道 内壁 光滑 ,过 水能力 比修 复 前的混凝土管要好 ,而且材料 占地面积较小 ,适合长距离的管道修复。
3.1.6 不锈钢 内衬修复技 术 不锈钢 内衬修复技术是在旧管道内部穿插 内衬薄壁不锈钢 管,或将不锈钢板采用卷板形式在 管道内部进行焊接 ,整体成型 ,从而达到 防渗 漏、腐蚀的 目的,亦 可提 高原 管道耐压水平 。由于不锈钢 内衬可 以阻止管 道内壁腐蚀 ,减 小管道 内壁粗糙度,增加 了水 的过流量 ,使内衬后 的管道 更安全、轻便、经济 ,使用寿命更长,从而达到修复的 目的。
3.2 案例应用 某区南部截污污 水主管道位于盐 田下,为重力流管道 ,通过疏通检测及测绘,发现其自身结构状况较差,大部分管道存在变形 、破裂 、渗漏 、 错 口等结构性 缺陷 ,致使过水断面大大减小 ,严 重影响了管 道的正常运行,因此对存在 结构性缺陷的管道进行修复“势在 必行 ”。通 过多方比较论证和必选 ,采用 局部原始固化法 (CIPP),对严重渗漏 、破裂 、变 形、错 口 等管道结构性缺 陷进行修复 。
3.2.1 修复方法 将含有促进剂的特种树脂在玻璃纤维材料上涂抹 ,接着将纤维材料包裹在修复气囊上 ,然后放入待修 复的管道 ,定位后,充气 ,以便含有树脂 的纤维材料紧 紧地贴在管壁上 ,最后采用常温 固化 方式 ,使 得树脂 发 生化 学反应 ,最终生成玻璃纤维增强塑料。
3.2.2 材料测试 短时弹性模量 与旧管≥8715N/mm ;长时弹性模量 与旧管 34250N/ mm;短时弯曲拉力:130N/mm:长时弯曲拉力 :1lON/mm2;收缩率:0.1%; 粘合强度 :12N/mm (MPa)。
3.2-3 局部树脂 固化法修复工艺流程 图
3.2.4 质量控制
①非开挖修 复施工前 ,应对 原有管道进行预处理 ,原 有管道内不应有渗水或少量渗水现象,对于漏水严重 的原有管道应对漏 水点进 行止水 或隔水处理。② 因管道缺陷点状况始终在动态变化 中,施 工方 在施工前 应再次对各 处缺陷点进行 复核并据实制定修 复改造方案 以适合各 处相 应的缺陷改造 。③ 施工时应采取措施临 时封堵 (如采取气 囊或砖 墙等封 堵)上游来水 ,同时泵站配合 降水,应符合 《城镇排水 管道 非开挖修 复更 新工程技术规程》(CJJ厂r2l0—2014)第 6.1.4条的相关规 定;尽量减 少沟 水 对施工场地 的影响,同时配备足够的抽水设施抽排作业区余水。
4 结束语
在我国可持续发展观的引导下,经济的发展和环境 的可持续发展是双向并行的,推动城市发展的途径之一就是将城市建设所需的一些相关 设施铺设在 地下,市政 管网工程的建设起着 首当其冲 的作用 ,地 下管网 工程的发展前 景也是光明无限。 目前来说 ,我 国的非开挖 技术 的技术标 准和相 关制度还较 不完善,这就意味着在市政管 网的建设 工程 中对该项 技术使用会 有一定的风险 ,本文对非开挖技术 的内涵进行 了简单概述 , 对非开挖技术 的优 缺点进行了分析 ,对非开挖技术 的几种 基本 方法进行 了介绍 ,希望在 在市政管 网的建设工程 中能够 对症下药 ,从 而对该项 技 术充分利用 。